[发明专利]一种磁流体密封结构

说明书

本发明公开了一种磁流体密封结构，在轴外表面与壳体内壁之间的空间内设有多个极靴，极靴为环状，极靴内圆面上设有极齿，极齿与轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体，相邻两个极靴之间夹设有轴向充磁型永磁环，所述轴向充磁型永磁环横截面为上宽下窄的梯形；在每一个极靴上设有可与轴向充磁型永磁环的侧面对应贴合的结合面，轴向充磁型永磁环两侧面与两个极靴分别抵接配合；轴向充磁型永磁环和极靴的外圆与壳体内壁抵接；相邻两个轴向充磁型永磁环的磁极的极性相反。本发明梯形截面的设计增加了极靴与轴向充磁型永磁环的接触面积，是减少漏磁的重要措施；而且，两侧的极靴将轴向充磁型永磁环形成包裹，几乎不会发生漏磁。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种磁流体密封结构。

背景技术

现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、轴，轴和壳体之间设置永磁体和极靴进行磁流体密封，极靴内圈设有极齿。

磁流体密封中磁场的泄漏导致磁路中磁场强度的降低，从而使磁流体密封的耐压性能降低。如图1所示，目前极靴3和轴向充磁型永磁环7都是标准的环状结构，二者的横截面都是矩形，二者的结合面处是磁流体密封的主要漏磁发生位置，因此解决磁流体密封的漏磁问题对于提高磁流体密封性能具有重要的意义。

中国专利201711333738.X公开了一种梯形极靴套筒式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、右极靴环、上永磁体环、下永磁体环、梯形套筒；所述的左极靴环、右极靴环的内圆面上设有极齿III；所述的上永磁体环设于外壳的内壁上，所述的梯形套筒套装于轴上，梯形套筒的外圆面与上永磁体环相对应，并与上永磁体环的内圆面之间留有空隙，所述的梯形套筒的外圆面上设有凹槽I，所述的下永磁体环设于凹槽I内；所述的梯形套筒的左端面为斜行环面I，右端面为斜行环面II；斜行环面I上设有极齿I，斜行环面II上设有极齿II。据发明人介绍，该专利的下永磁体环采用并联结构，主要目的是为了增大磁场强度，上永磁体环与极靴之间仍然存在严重的漏磁情况。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够避免漏磁的磁流体密封结构。

本发明解决问题的技术方案是：一种磁流体密封结构，包括中空的壳体，所述壳体一端封闭、另一端敞开，在壳体的封闭端面中心开有通孔，还包括从通孔穿设至壳体内腔的轴，在轴外表面与壳体内壁之间的空间内沿轴向间隔设有多个极靴，所述极靴为环状，极靴内圆面上设有极齿，极齿与轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体，相邻两个极靴之间夹设有轴向充磁型永磁环，所述轴向充磁型永磁环横截面为上宽下窄的梯形；

在每一个极靴上设有可与轴向充磁型永磁环的侧面对应贴合的结合面，轴向充磁型永磁环两侧面与其相邻的两个极靴分别抵接配合；

所述轴向充磁型永磁环和极靴的外圆与壳体内壁抵接；

相邻两个轴向充磁型永磁环的磁极的极性相反。

传统的矩形永磁体和极靴的结合面接触面积小，漏磁大。上述方案中梯形截面的设计增加了极靴与轴向充磁型永磁环的接触面积，是减少漏磁的重要措施；而且，轴向充磁型永磁环嵌于极靴之间，两侧的极靴将轴向充磁型永磁环形成包裹，几乎不会发生漏磁。

优选的，所述轴向充磁型永磁环横截面为等腰梯形。

优选的，每个极靴上的极齿数量为2～12个。

优选的，所述轴向充磁型永磁环的数量为2～10个。

上述结构可以用于不同形式的需求场景，比如往复轴密封、旋转轴密封都可适用。

当用于往复轴密封结构时，所述轴为光轴；最靠近壳体封闭端的极靴与壳体封闭端内壁之间设有隔磁环，最靠近壳体敞开端的极靴通过端盖压紧密封于壳体内腔，实现往复式密封。